مبانی چاپ فلکسوگرافی- بخش 1

مبانی اولیه
روش چاپ فلکسوگرافی ، که نمونه ای از چاپ مستقیم محدب است (شکل 1) ، حیاتی ترین چاپ روی پلاستیک است. در حال حاضر ، این روش یکی از پویاترین روش های چاپ در صنعت چاپ است. علت این امر امکان استفاده گسترده از این روش برای چاپ بر روی هر دو زیرآیند جاذب و غیر جاذب است.

چاپ فلکسوگرافی بر روی کاغذ ، مقوا یا فیلم پلاستیکی انجام می شود. از جوهرهای مایع با گرانروی کم برای این چاپ استفاده می شود. جوهرهایی پایه آب ، پایه حلال حلال و جوهرهای پخت شونده با UV، جزو انواع جوهر های مورد استفاده در این صنعت هستند. زیرآیند های غیر جاذب (فیلم پلاستیکی) عمدتا با استفاده از جوهرهای مبتنی بر اشعه ماورا بنفش و حلال چاپ می شوند ، اما جوهرهای پایه آب به دلیل جنبه های اکولوژیکی و خواص سازگاری فزاینده بهتر ، در حال حاضر بیشتر در زیر آیند های جاذب استفاده می شوند.
چاپ در این روش با استفاده از یک صفحه انعطاف پذیر که در ابتدا اختراع این فرآیند از لاستیک طبیعی ، سپس از لاستیک مصنوعی و اکنون عمدتا از یک فتوپلیمر ساخته شده است ، انجام می شود.

صفحات چاپ
در چاپ فلکسوگرافی ، کلیشه ای که جوهر را به زیرآیند منتقل می کند یک الگوی نقش برجسته روی استوانه است که بر روی یک صفحه الاستیک شکل گرفته است. صفحات فتوپلیمر فعلی مورد استفاده (شکل 2) به توسعه پویای این روش چاپ کمک کرده و انقلابی در آن ایجاد کرده اند. این تکنولوژی دستیابی به کیفیت قابل مقایسه با کیفیت افست را امکان پذیر کرده است.

معیارهای مختلفی برای تقسیم صفحات چاپ وجود دارد. با توجه به مواد ساخته شده از آنها ، می توان صفحات زیر را تشخیص داد:
– لاستیک
– فتوپلیمر:
– مایع ،
– ورق جامد.
صفحات ساخته شده از پلیمرهای لاستیکی و مایع به ندرت استفاده می شوند. این صفحات تنها چند درصد از تمام صفحات را تشکیل می دهند. این صفحات توسط صفحات فتوپلیمر (صفحات فتوپلیمر با ورق جامد) ، که کیفیت بالایی را تکرار می کنند ، مجبور به ترک بازار شدند.
روش دیگر برای شناسایی کلیشه ی چاپ ، طبقه بندی طبق روش های تهیه کلیشه ها است که به شرح زیر تفکیک می شوند:
_ معمولی ، آنالوگ نیز نامیده می شود ، که برای انجام آن لازم است نگاتیو برای انتقال تصویر روی صفحه چاپ باشد.
_ دیجیتال به نام CtP (کامپیوتر به صفحه) ، که اطلاعات ذخیره شده در رایانه بدون نیاز به فعالیتهای اضافی مستقیماً به صفحه چاپ منتقل می شود.
روش معمولی دارای یک ساختار لایه ای است (شکل 3 a). آنها از یک زیر آیند شفاف پایدار(پلی استر) ، لایه فشرده سازی (اختیاری) ، لایه چسبنده ، لایه پخت شونده با نور و یک فویل محافظ تشکیل شده اند. آماده سازی صفحه آنالوگ ابتدا با در معرض نور قرار گرفتن طرفی که لایه پلی استر وجود دارد آغاز می شود، تا اتصال خوبی از عناصر چاپ با این لایه به دست آید. سپس تصویر نگاتیو کلیشه روی این مجموعه قرار می گیرد و در معرض نور قرار می گیرد و قسمت هایی که پشت نگاتیو قرار گرفته اند پخت نمی شوند و در انتها شسته می شوند. صفحات اماده شده در نهایت در معرض نور UVA قرار می گیرند تا پخت قسمت ها تصویری کلیشه کامل شود و سپس در معرض UVC قرار می گیرند تا حالت چسبناکی آنها از بین برود. روش انالوگ محدودیت های در دوباره تولید کلیشه هایی که دارای پیچیدگی هستند و یا قسمت های تصویری کمی دارند ایجاد می کند. این امر از استفاده از قاعده بیش از 60 لیتر در سانتی متر و چاپ نقاط با هافتون کمتر از 8-10٪ جلوگیری می کند. این امر به دلیل بزرگ شدن سطح نقطه هافتون در نتیجه نور پس زمینه اتفاق می افتد. علاوه بر این حضور حباب هوا بین فیلم نگاتیو و لایه پخت شونده با نور ممکن است باعث ایجاد خطا در تولید کلیشه شود.

کلیشه های ساخته شده با فن آوری های دیجیتال (شکل 3 b ) با توجه به فناوری مورد استفاده تقسیم می شوند. می توان با روش های زیر صفحات را تشخیص داد:
_ ماشینکاری فتوشیمیایی (لیزر) ،
_ حکاکی مستقیم.
صفحات مربوط به فناوری فتوشیمیایی لیزر با این تفاوت که لایه فتوپلیمر با یک لایه مخصوص سیاه رنگ – ماسک فرسایش لیزرLAM -پوشانده شده است. این لایه با استفاده از لیزر کنترل شده توسط کامپیوتر تجزیه می شود و ماسکی ایجاد می کند که جایگزین نگاتیو استفاده شده در فناوری آنالوگ می شود. فرآیند بعدی تهیه صفحات چاپ با استفاده از این روش شامل قرار گرفتن اولیه صفحه از سمت زیر کار در معرض نور و سپس قرار گرفتن در معرض با نور تابش UVA از طرفی که ماسک دارد را شامل می شود. بعد از قرار گرفتن در معرض ، بخش های پخته نشده ی صفحه شسته می شوند ، سپس همانند روش معمول در معرض تابش UVA و UVC قرار می گیرند وبه صورت نهایی خشک می شوند. فناوری لیزر – فتوشیمیایی محبوب ترین و متداول ترین روش در این صنعت است. این روش مزایای دارد که مزایای اصلی آن به شرح زیر است:
_ دات گین یا حاله افتادن در اطراف الگوی چاپ شده در مقایسه با فرآیند آنالوگ بسیار کمتر است.
_ پروفایل های الگوی چاپ لبه های مرتب و تیز بیشتری دارند ،
_ عمق نقش برجسته الگو بزرگتر است.
پدیده ای که در مورد روش فتوشیمیایی لیزر اتفاق می افتد و مستلزم بررسی و کنترل است ، کاهش نقاط هافتونی یا همان الگوی چاپ ناشی از تاثیر اکسیژن است(شکل 4). این امر به این دلیل است که اکسیژن موجود در هوا از روند پلیمریزاسیون نوری جلوگیری می کند. در روش معمول ، روی صفحه هنگام قرار گرفتن در معرض نور ، نگاتیو توسط خلاً به صفحه فشرده می شود، که این امر از لایه فتوپلیمر در برابر اکسیژن محافظت می کند. فرآیند پلیمریزاسیون نوری به دلیل حضور اکسیژن به تأخیر می افتد که ممکن است باعث عدم دوباره تولید مناسب کوچکترین نقاط کلیشه ی چاپ شود. اما ، در نتیجه این فرآیند قطر نقاط الگو کاهش یافته و در زاویه شیب لبه های الگو افزایش می یابد و در قسمتی که قرار است چاپ شود عنصر جوهر کمی اعمال می شود. قسمت بالای الگو جوهر اضافه را منتقل نمی کند ، و یک چاپ با نقشی واضح تر در سایه ها به دست می آید.

روش های حکاکی مستقیم نیازی به تهیه نگاتیو یا شستشوی شیمایی ندارد. قسمت های غیر تصویری کلیشه چاپ با استفاده از لیزر از سطح صفحه برداشته می شوند. لیزر لایه پلاستیکی را به طور کامل تجزیه می کند و پس از از بین بردن گرد و غبار ایجاد شده در حین حکاکی ، یک کلیشه چاپ تولید می شود.
فناوری دیجیتال CtP بسیار پویا در حال توسعه است. در سال های اخیر ، راه حل های نوآورانه زیادی که مربوط به صفحات چاپ ، تجهیزات تولید آنها و همچنین نرم افزار کنترل فرآیند این صنعت است، وجود داشته است. صفحات دیجیتالی موجود در حال حاضر جوهر را بهتر به زیر آیند چاپ نسبت به کلیشه هایی که قبلاً در دسترس بودند یا صفحات آنالوگ منتقل می کنند. آنها همچنین در نقاط کم رنگ چاپ بهتر عمل می کنند. امروزه ، توسعه فن آوری های دیجیتال ، در دسترس بودن و مزایای آنها (کاهش زمان مورد نیاز برای انجام مجموعه ای از صفحات چاپ ، کیفیت چاپ ، به حداقل رساندن تعداد فرآیندها ، افراد برای خدمات ، مصرف مواد یا حتی جنبه های زیست محیطی) نتیجه این واقعیت شده است که روش آنالوگ کمتر و کمتر استفاده می شود. روش قدیمی هنوز هم عمدتا در چاپخانه های کوچک استفاده می شود ، که به طور مستقل از صفحات چاپ ساخته می شوند و نمی خواهند در فن آوری های جدید سرمایه گذاری کنند.
ادامه دارد…
گردآورنده: مهندس محسن پنجه علی- شرکت سیماب رزین

منبع: J. Izdebska, Flexographic Printing, In: J. Izdebska, S. Thomas, PRINTING ON POLYMERS Fundamentals and Applications, 2nd edition, Elsevier Inc., 2016, p 180-198.

بخوانید: مزایای استفاده پلی اکریلیک اسید و کوپلیمر های آن در صنایع شوینده- بخش 2